Устройство для контроля технического состояния подшипников качения Советский патент 1983 года по МПК G07C3/08 

Изобретение относится к технической диагностике. Оно может быть, использовано для определения технического состояния диагностирования) подшипников, преимущественно качения, и других ротативных механизмов.

Известно устройство для диагностирования подшипников качения, содержащее датчики вибрации и анализатор вибрации, которое обеспечивает возможность контроля (измерение и анализ ) только характеристик вибрации подшипников качения С ТНедостатком устройства является его малая .точность.

Наиболее близким к предлагаемому по техническоП сущности является устройство для контроля техничес кого состояния подшипников качения, содержащее датчик вибрации, выход которого через первый усилитель соединен с входом интегратора анализатора вибрации, выход которого подключен к входам блока памяти и компаратора анализатора вибрации, выход блока памяти которого соединен с первым входом блока регистрации 23Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет

сделать достаточно достоверного вывода о техническом состоянии (исправности-неисправности ) подшипников качения при наличии скрытых развивающихся дефектов типа микротрещин, еще не вызывающих вибрации.

Цель изобретения - повышение точности определения технического состояния подшипников качения при на10личии как скрытых, так и явных дефектов .

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля технического состояния подшипников

15 качения, содержащее датчик вибрации, выход которого через первый усилитель соединен с входом интегратора анализатора вибрации, выход которого подключен к входам блока памяти и

20 компаратора анализатора вибрации, выход блока паг5яти которого соединен с первым входом блока регистрации, введены датчик акустической эмиссии, второй усилитель, элемент И и ана25лизатор акустической эмиссии, который выполнен из последовательно соединенных интегратора и компаратора, выход которого подключен к первому входу элемента И, второп вход кото30рого соединен с выходом компаратооа анализатора вибрации, датчик акуст ческой эмиссии через второй усили,тель подключен к входу интегратора анализатора акустической эмиссии, выход- которого соединен с вторым в дом блока регистрации, третий вход которого подключен к выходу элемен та И. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства ; на фиг. 2 схема выполнения анализатора вибрации | на фиг. 3 - схема выполнения анализатора акустической эмиссии. Устройство содержит датчики 1 вибрации, датчики 2 акустической эмиссии, первые и вторые усилители 3 и 4, анализатор 5 вибрации, анализатор 6 акустической эмиссии, эле мент И 7, блок 8 регистрации. Анализатор 5 вибрации включает в себя -интерратор 9, блок 10 памяти и ком паратор 11. Анализатор 6 акустичес 5МИССИИ состоит из интегратора 12 компаратора -13. Устройство работает следующим об разом. Сигналы вибрации подшипника и си налы акустической .эмиссий разрушающ гося материала элементов подшипника воспринимаются датчиками 1 вибрации и датчиками 2 акустической эмиссии их выходов поступают на первые и вт рые усилители 3 и 4 соответственно а с их выходов - на входы анализато 5 вибрации и анализатора б акустиче кой эмиссии. На входы элемента и 7 с выходов анализатора 5 вибр ции и анализатора б акустической эм ссии поступают дискретные сигналы о выходе за допустиг-ше пределы вибрации и акустической эмиссии, а на выходе элемента и 7 дискретный сигнал появляется только при наличии сигналов на обоих его входах и поступает нг вход блока 8 регистрации, указывая на неисправное состояние подшипника качения. На другой вход блока 8 регистрации с выхода анализатора 5 вибрации поступает ступенчатый сигнал, характеризующий текущие значения максимумов суммарной площади импульсов вибрации в пределах фиксированных интервалов времени, пропорциональные степени разруш ния элементов подшипника. На другой вход блока В регистрации выхода ана лизатора 6 акустической эмиссии пос тупает сигнал, характеризующий суммарную площадь импульсов акустической эмиссии за фиксированные интервалы времени, пропорциональную интенсивности разрушения материала подшипника. Информация о наличии неисправнос ти с вьохода блока 8 регистрации передается, например, на устройство управления или оператору для принятия необходимых мер. Анализатор 5 вибрации работает следующим,образ ом. С входов ансшйзатора 5 вибрации преобразованные сигналы вибрации поступают на входы интегратора 9, с выхода интегратора 9 сигнал, пропорциональный суммарной площади импульсов вибрации за фиксированный интервал времени, поступает на вход блока 10 памяти и на вход компаратора 11. С выхода блока 10 памяти ступенчатый сигнал, характеризующий текущие значения максимумов суммарной площади импульсов вибрации в пределах фиксированных интервалов времени, поступает на выход анализатора 5 вибрации. С выхода компаратора 11 дискретный сигнал о выходе за допустимые пределы текущего значения суммарной площади импульсов вибрации поступает на другой выход анализатора 5 вибрации. Анализатор в акустической эмиссии работает следующим образом. С входов анализатора б акустической эмиссии преобразованные сигналы эмиссии поступают на вход интегратора 12, с выхода которого сигнал, пропорциональный суммарной площади импульсов акустической эмиссии за фиксированные интервалы времени, поступает на выход анализатора и на вход компаратора 13. С выхода компаратора 13 дискретный сигнал о выходе за допустимые пределы сигнала, характеризующего суммарную площадь импульсов акустической эмиссии, поступает на выход анализатора б акустической эмиссии. Применение предлагаемого устройства позволит контролировать сигналы от развивающихся скрытых дефектов в подшипниках качения (микротрещин и т.п.) задолго до появления явных дефектов, вызывающих в подшипнике качения вибрацию (т.е. до появления вибрации, обусловленной появлением видимых дефектов , а также диагностировать отдельные неисправности, не вызывающие вибрации, но вызывающие появление сигналов акустической эмиссии, например изменение свойств смазки или уменьшение толщины ее слоя, что, тем самым, обеспечит возможность проводить техническое обслуживание подшипников качения по их фактическому состоянию и, в конечном итоге, увеличить срок их службы. Формула изобретения Устройство для контроля техниеского состояния подшипников качения, содержащее датчик вибрации, выход которого через первый усилитель соединен с входом интегратора анализатора вибрации, выход которого подключен к входам блока памяти и компаратора анализатора вибрации, выход блока памяти которого соединен с первым входом блока регистрации, отличающееся тем, что, с целью повьаиения точности устройства, в него введены датчик акустической эмиссии, второй усилитель, элемент И и анализатор акустической эмиссии, который выполнен из последовательно соединенных интегратора и компаратора, выход которого подключен к первому входу элемента И, вто1рой вход которого соединен с выходом

компаратора ангшизатора вибрации, датчик акустической эмиссии .через второй усилитель подключен к входу интегратора анализатора акустической эмиссии, выход которого соединен с вторым входом блока реги.страции, третий вход, которого подключен к выходу элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Кеба И.В. Диагностика авиационных газотурбинных двигателей. М., Транспорт, 1980.

2.Краткий каталог. Измерительная, анализирующая, регистрирующая

аппаратура Брюль и Къер М. В/о Машприборинторг, 1980 (прототип.